精密な心臓内心エコー法による左心房と肺静脈の3次元モデリング

要約

正確な心臓内心エコー検査(ICE)は、左心房構造の推定において有意な精度を示しており、将来的で有望な心臓構造推定方法である。ここでは、ICEと高速解剖学的マッピング(FAM)カテーテルリモデリングによる左心房と肺静脈の3次元モデリングのプロトコルを提案します。

要約

心臓内心エコー検査 (ICE) は、肺静脈の分離手順中に心臓の解剖学的構造、特に左心房 (LA) の解剖学的構造と肺静脈構造を推定するための新しいツールです。ICEは、アブレーション手順中に3次元(3D)左心房構造モデルを確立するために広く使用されています。しかし、精密な3Dモデリング法でICEを使用することで、より正確な左心房3Dモデルと経中隔的アプローチを提供できるかどうかは不明です。この研究では、ICEと高速解剖学的マッピング(FAM)カテーテルリモデリングを使用して左心房と肺静脈をモデル化するプロトコルを提案します。オブザーバースコアリングを通じて、2つの方法を使用して生成されたモデルの精度を評価します。ICEベースの3Dリモデリングを受けた50人の患者と、肺静脈隔離手順に基づくFAM3Dリモデリングを受けた45人の患者が含まれていました。肺静脈前庭部リモデリングは、リモデリングによって得られた前庭部領域と左心房断層撮影血管造影(CTA)を比較することによって推定されます。ICE群とFAM群のモデリングのオブザーバースコアは、それぞれ3.40±0.81と3.02±0.72(P < 0.05)でした。ICEおよびFAMベースの方法で得られた肺静脈前庭部面積は、左心房CTで取得した面積と相関を示しました。しかし、Bland-Altman解析を用いた95%信頼区間バイアスは、FAM取得モデルよりもICE取得モデルの方が狭かった(それぞれ-238cm2〜323cm2対-363cm2〜386cm2)。したがって、精密ICEは左心房構造の推定精度が高く、将来の心臓構造推定の有望なアプローチとなっています。

概要

心房細動(AF)は、機械的リモデリング、電気生理学的リモデリング、構造リモデリングなど、一般的に心房リモデリングと関連しています¹。構造改造は、アトリウムの解剖学的構造に劇的な影響を与えます。したがって、心房細動患者の左心房の解剖学的構造を評価することは、心房細動のアブレーション手順および左心房を対象とする手順に不可欠です。FAM 3Dモデリングでは、心臓内の磁気カテーテルを連続的に変位させることにより、固定磁場に対応する位置の空間的な位置変化に基づいて心臓の3Dモデリングを再構築します。対照的に、ICE 3Dモデリングは、ICEフェーズアレイカテーテルのヘッドエンドにセンサーを配置することにより、心臓腔内の2次元画像を3D電気解剖学的マッピングシステムに統合します。したがって、超音波セクターは、解剖学的関係とリアルタイムのカテーテル位置を示すための3Dモデリングを表しています。

私たちの臨床経験に基づいて、心臓内心エコー検査(ICE)は心房壁の境界を特定し、さらに3Dリモデリングを確立することができます。しかし、AFアブレーションや3Dリモデリング中のICEの使用は、心房や肺静脈の簡単なプロファイルを提供するだけです。もともと、ICEは心房中隔欠損症と卵円孔開存2のインターベンション閉鎖をガイドするために適用^{されました。}ICEは心房中隔の位置と形状を明らかにすることができ、心房中隔穿刺を必要とするさまざまなインターベンション処置に^{使用されています3。}これらには、心房細動の高周波カテーテルアブレーション、僧帽弁インターベンション療法などが含まれます。 ICEは、肺静脈の境界と心房壁を正確に識別して、より詳細な3D^モデルを確立できます3。この方法が、特に肺静脈前庭部と経中隔部位について、より正確な心房解剖学的評価をオペレーターに提供できるかどうかは不明です。この研究では、左心房CT画像と、従来の方法と正確なICE手順を使用して確立された3Dリモデリングを比較して、追加情報を決定しました。

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プロトコル

この研究手順は、吉林大学中日連合病院のヒト研究倫理委員会の規則を厳守しています。心房細動の高周波焼灼術を受けた患者をCartoシステム(3Dマッピングシステム)で検索した。次に、PACSシステムを使用して、患者が手術前に左心房CT検査を受けたかどうかを判断し、選択した各患者が比較のために心房CT画像を残したことを確認しました。Soundstarは、この研究で使用されたICEカテーテルであり、Cartosoundモジュールは3Dマッピングシステムで使用できます。各患者は、ICE 3Dモデリングの前に書面によるインフォームドコンセントを提供しました。

1.スキャン前の準備

1. 正確な心拍数、リズム、血圧、酸素飽和度などの患者情報を確認します。患者を仰臥位にして、両腕を両側に置き、太ももを少し外転させます。
2. フェンタニル(200 μg/mL)による深い意識下鎮静を処置中のすべての患者に提供します。穿刺ポイントとして右の大腿静脈を選択し、2%リドカインで局所麻酔のために消毒および舗装します。
3. ICEカテーテルのセットアップ:ICEカテーテルのテールラインを3Dマッピングシステムと超音波装置に接続します。3Dマッピングシステムでスタディインタフェースを開き、コネクテッドマシンでP500を選択します。
4. ICEカテーテル(直径:10f、超音波モード:Bモード)を大腿静脈内に留置します。押し込みプロセス中は、超音波をリアルタイムで監視して、カテーテルが安全な場所にあることを確認します。
5. アブレーションカテーテルを右心房に通して、右心房と冠状静脈洞モデルを作成します。冠状静脈洞電極をICEガイダンスと組み合わせて配置します。
6. ICEカテーテルが右心房に入った後、左心房血栓を除外しながら、左心房の短軸と長軸を使用して、左心房と左心耳構造が3Dマッピングシステムの表示画面に表示されることを確認します。
7. 心房中隔穿刺針を挿入した後、ICEガイダンスの下で最適な穿刺部位を決定します。次に、経中隔穿刺を行います。
   1. [ホーム]ビューを使用して、ICE が右のアトリウムに到達したことを確認します。次に、ソフトウェアは左側のPVセクションを表示します。右曲げをクリックして、下大静脈と心房中隔を示します。
   2. 穿刺針シースを4時の方向を指すように動かします。ICEを監視しながら針鞘を楕円形の窩に引っ込めると、「テントサイン」が見えます。
   3. ICEカテーテルを調整して、左のPVを「ウサギの耳のサイン」として明らかにします。ICEガイダンスの下で、針鞘を楕円形の窩の下端までゆっくりと引き出します。
   4. 穿刺針を時計回りに回転させて、楕円形の窩を突き破ります。次に、心房中隔穿刺針からヘパリン生理食塩水を注入します。
      注:LAで塩水疱が観察され、心房中隔の穿刺が成功したことを示しています。

左心房と肺静脈の2. 3Dモデリング

注: ICE は、左心房モデルを 2 方向に構築します。

1. ICEカテーテルを大腿静脈に押し込んだ後、下大静脈と上大静脈に通し、右心房に入ります。
2. 超音波カテーテルを短軸の右心房の中央に押し込み、時計回りに回転させます。ここで、超音波ファンは右心房と右心室を描いた1時方向(ホームビュー)を向いています。
3. テンションノブを締めて、ロックテンションチューニングを実現します。次に、ホームビューに切り替えて、前曲率(A)をクリックして、三尖弁輪を完全に表示します。ゲーティングトレーニングのために三尖弁輪に取り付け、エンドブレスフェーズモデリングを使用します。
4. ホームビューから、左心房前壁に時計回りに回すと、左心房付属器が出現します。
5. 左心房に時計回りに回し続けると、左の上下の肺静脈が現れ、「ウサギの耳の兆候」として表示されます。次に、時計回りと反時計回りに回して、前部と後部の静脈の境界を特定して、左肺静脈の画像を正確に収集します。
6. 左心房に時計回りに回し続け、後壁を確立すると、その過程で食道が「複線サイン」として現れます。
7. 時計回りに左心房を回すと、右下肺静脈が「3ワードサイン」として表示されます。次に、時計回りと反時計回りに回して、前部と後部の境界を特定して、右肺静脈の画像を正確にキャプチャします。
8. 長軸でパ リントロペ(P) をクリックして、カテーテルの先端を冠状静脈洞の口と同じ高さにします。これは、左心房モデルを補完します。左曲げ /右曲げ(L / R) を調整して、左心房の長軸の前壁を観察します。この画像は、左心房の前壁を捉えたものです。
9. 肺静脈口、左心耳、その他の重要な部位など、解剖学的に重要な位置を適宜マークします(ビデオ1)。

3. 肺静脈領域の画像取得と測定

1. 左心房CT
   1. アイコンをダブルクリックして PACSシステム を開きます。 [高度なクエリ ]をクリックして、患者名と検査項目を入力します。[ OK ] をクリックして画像を検索します。
   2. [調整]をクリックして、画像をvue pacsシステム(画像アーカイブおよび通信システム)に転送します。
   3. 3D体積再構成画像をワークボックスに転送し、 画像のエクスポート をクリックして、左心房後部前部(PA)、左後部(LL)、および右側方(RL)位置の画像をフォルダー内に保存します。
   4. 前のプログラムに戻った後、左心房動脈位相増強シーケンスをワークボックスに転送し、 3Dで表示された画像をクリックします。
   5. 3D画像をダブルクリックし、ツールバーの 3D をクリックします。肋骨、脊椎、大動脈、およびその他の構造を除去し、左心房と肺静脈系を露出させる には、切除ツール を選択します。
   6. 肺静脈前庭を露出させます。ツールバーの [図 ]をクリックし、[面積]を選択して、肺静脈前庭の断 面積 を計算します。
2. 氷
   1. 3D マッピング システムを開きます。次に、 Review Study をクリックし、患者の名前を入力します。最後に、[ 現在の患者の検索] を使用して画像を識別します。
   2. [ OK ]をクリックして、仕事用インターフェイスを開きます。
   3. Study > Continue Studyをクリックし、ModelとChannel Sequenceを選択します。
   4. [キャプチャ設定]をクリックし、[領域]を選択して、画像を「後部-前部」、「左外側」、「右外側」、「左前腹斜筋(LAO)」、「右前斜め(RAO)」に調整します。
   5. [画像]をクリックし、写真領域を選択し、[OK]をクリックして画像を保存します。
   6. [ マップ ]オプションをクリックし、[ マップの保存]を選択します。次に、ツールバーの 消しゴム を使用して、左右の肺静脈を取り除きます。
   7. 画像をクリックし、[面積測定]を選択して、肺静脈前庭の 面積 を測定します。

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結果

2021年1月から2022年6月にかけて、当院で心房細動のラジオ波焼灼術を受けた患者さん114名を選定しました。患者は、左心房CTの3D体積再建画像なし(n = 11)、経中隔穿刺ICE画像なし(n = 4)、および左心房および肺静脈画像の不完全な再建(n = 4)に基づいて除外されました。最後に、ICE 3D モデリングの 50 人の患者と FAM 3D モデリングの 45 人の患者を対照群としてこの研究に含めました。

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ディスカッション

心臓内心エコー検査(ICE)は、非接触の3次元再構成ツールです。適切なアブレーション面を決定し、肺静脈狭窄症の発生率を低下させます。さらに、ICEは、アブレーションカテーテルの遠位位置と解剖学的構造との相対的な関連性を評価することにより、カテーテルアブレーションの有効性を向上させます。これらの構造には、左心房と肺静脈、および肺静脈の直径と形態が含まれます。

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資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
CARTO V6	Johnson&Johnson	6.0.80.45
CARTO V7	Johnson&Johnson	7.1.80.33
PACS system	Philips(China) Investment Co.,Ltd	N/A
Soundstar	Johnson&Johnson	N/A